Un Circuito Eléctrico Funciona Sin Más Electricidad Que la de un Arbol

Los árboles generan electricidad, en cantidades pequeñas pero medibles. Tal como han demostrado unos investigadores de la Universidad de Washington, existe electricidad suficiente en los árboles para hacer funcionar un circuito eléctrico.

Un estudio efectuado el año pasado en el Instituto Tecnológico de Massachusetts desveló que los vegetales pueden generar un voltaje de hasta 200 milivoltios si se coloca un electrodo en el vegetal y el otro en el suelo circundante. Desde entonces, estos investigadores han establecido una compañía para desarrollar sensores forestales que explotan esta nueva fuente de energía.

Babak Parviz de la Universidad de Washington y su equipo de la misma universidad han profundizado en la investigación académica en el campo de la energía de los árboles, y el fruto de sus esfuerzos es que, por primera vez, han logrado hacer funcionar un circuito sólo con dicha energía.

Carlton Himes se ocupó de buscar árboles idóneos. Colocando clavos en ellos y conectando un voltímetro, descubrió que los arces de la especie Acer macrophyllum, comunes en el área de la Universidad de Washington, generan un voltaje estable de hasta unos cientos de milivoltios.

Posteriormente, el equipo de investigación del que Himes forma parte construyó un dispositivo que podía funcionar con dicha energía. Brian Otis dirigió el desarrollo de un convertidor elevador, un dispositivo que toma un voltaje de entrada muy bajo y lo acumula para producir un valor de salida mayor. El convertidor elevador hecho especialmente para este proyecto funciona con un voltaje de entrada tan bajo como 20 milivoltios, que es muy inferior al mínimo aceptable por cualquiera de los convertidores elevadores comunes. Este convertidor para árboles produce un voltaje de salida de 1,1 voltios, suficiente para activar sensores de baja potencia.

El circuito preparado por el equipo de la Universidad de Washington está construido con piezas que miden 130 nanómetros, y tiene un consumo promedio de sólo 10 nanovatios de potencia.

Es muy poco probable que la energía forestal sustituya a la energía solar en la mayoría de las aplicaciones, pero el sistema sería una interesante opción de bajo costo para energizar sensores forestales que se utilizarían en áreas boscosas para la vigilancia de las condiciones medioambientales o la detección de incendios. La electricidad obtenida del árbol también serviría para evaluar su estado de salud.

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Las Fallas de Deslizamiento Lento No Causan Terremotos

Algunas fallas de movimiento lento pueden ayudar a proteger algunas regiones de Italia y otras partes del mundo contra los terremotos destructivos, según sugieren los resultados de una nueva investigación llevada a cabo por expertos de la Universidad de Arizona en Tucson.


Hasta ahora, los geólogos pensaban que cuando la grieta entre dos porciones de la corteza terrestre estaba en una pendiente muy suave, no había movimiento a lo largo de esa línea de falla en particular.

Este estudio es el primero en mostrar que las fallas normales de ángulo bajo sí son activas.

Una falla debajo de la ciudad italiana de Perugia se desliza de manera constante, afortunadamente para los habitantes de Perugia ya que gracias a eso no produce grandes terremotos.

Moverse con tanta lentitud y constancia es inusual. La mayoría de las fallas se quedan trabadas, produciendo ello un incremento de la tensión estructural hasta que quedan destrabadas de manera súbita. La sacudida resultante se convierte en un terremoto, a veces muy intenso.

Durante décadas, los investigadores han sabido de la existencia de esa falla bajo Perugia, y de otras fallas similares, y han debatido si esos rasgos de la corteza terrestre eran realmente fallas, dado que no parecen producir terremotos.

Sigrún Hreinsdóttir y Richard A. Bennett han demostrado ahora que la falla de suave deslizamiento bajo Perugia se está moviendo de manera constante a la velocidad aproximada de 2,4 milímetros al año.

Perugia no ha experimentado un terremoto grave en aproximadamente 2.000 años. Como la falla está deslizándose constantemente, no acumula tensión. Para que se desencadene un terremoto se necesita que se acumule la suficiente tensión estructural.

Otras localidades de la región ubicadas cerca de fallas con pendientes abruptas, incluyendo L'Aquila y Assisi, han experimentado grandes terremotos en los últimos 20 años.

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¿Una Causa Viral Para el Cáncer de Próstata?

Unos investigadores de las escuelas de medicina de las universidades de Utah y Columbia han realizado un descubrimiento con implicaciones potencialmente importantes para identificar una causa viral para el cáncer de próstata. Se trata del hallazgo, en células humanas de cáncer de próstata, de un tipo de virus del que se sabe que causa leucemia y sarcomas en animales.


Según los autores del estudio, si las investigaciones adicionales demuestran que el virus, XMRV, provoca cáncer de próstata en los humanos, se abrirían oportunidades para desarrollar pruebas diagnósticas, vacunas, y terapias para tratar el cáncer. El cáncer de próstata afecta cada año a muchos hombres. Sólo en Estados Unidos, la cifra es de casi 200.000.

Ila R. Singh, profesora de patología de la Universidad de Utah, y su equipo, comprobaron que el XMRV estaba presente en el 27 por ciento de los cánceres de próstata que examinaron, y que estaba asociado con tumores más agresivos.

Además de suministrar la primera prueba de que el XMRV está presente en células malignas, el estudio también confirma que el XMRV es un gammaretrovirus, un retrovirus simple que fue aislado por primera vez en cánceres de próstata en el año 2006.

Singh y sus colegas examinaron más de 200 cánceres de próstata humanos, y los compararon con más de 100 tejidos de próstata no cancerosos. Constataron que el 27 por ciento de los cánceres contenía al XMRV, en comparación con sólo el 6 por ciento en los tejidos benignos. Se encontraron proteínas virales casi exclusivamente en las células prostáticas malignas, lo cual sugiere que la infección por XMRV puede estar vinculada directamente a la formación de tumores.

Los retrovirus insertan una copia de ADN de su genoma en los cromosomas de las células que infectan. Tal inserción a veces se hace al lado de un gen que regula el crecimiento de la célula, lo que altera el crecimiento normal de la misma, causando que esa célula prolifere más rápidamente, lo cual tarde o temprano culmina en un cáncer. En general, los gammaretrovirus actúan con este mecanismo de carcinogénesis. Singh actualmente investiga sobre si podría existir un mecanismo similar con el cáncer de próstata y el XMRV.

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No Se Construyó Roma en un Día, Pero Digitalmente Sí

La antigua ciudad de Roma no fue construida en un día. Tomó casi una década construir el Coliseo, y casi un siglo la Basílica de San Pedro. Pero ahora la ciudad, incluyendo estos sitios emblemáticos, puede ser digitalizada en cuestión de horas.


Un nuevo algoritmo informático desarrollado en la Universidad de Washington usa cientos de miles de fotos turísticas para reconstruir automáticamente una ciudad completa en cerca de un día.

La herramienta es la más reciente de una serie desarrollada en la Universidad de Washington para aprovechar las colecciones cada vez mayores de fotos digitales disponibles en sitios web para compartir imágenes. La Roma digital fue construida a partir de 150.000 fotos turísticas etiquetadas con las palabras "Rome" o "Roma" que fueron descargadas de Flickr, el popular sitio web para compartir fotos.

Los ordenadores analizaron cada imagen y en 21 horas las combinaron para crear un modelo digital en 3D. Con este modelo, un observador puede volar alrededor de los lugares más emblemáticos de Roma, como por ejemplo la Fontana di Trevi (carismática fuente barroca), el Panteón y el interior de la Capilla Sixtina.

"El cómo hacer encajar las fotos de estas colecciones masivas de imágenes unas con otras fue todo un reto", reconoce Sameer Agarwal, profesor de ingeniería y ciencias de la computación en la Universidad de Washington y miembro del equipo de trabajo del proyecto.

Las versiones anteriores de la tecnología de empalmar fotos son las de la serie conocida como Photo Tourism. Microsoft adquirió la licencia de esta tecnología en el año 2006, y ahora la ofrece como una herramienta gratuita llamada Photosynth.

"Con Photosynth y Photo Tourism, básicamente reconstruimos monumentos individuales. Aquí estamos tratando de reconstruir ciudades enteras", explica Noah Snavely, principal creador de Photo Tourism y que ahora es profesor en la Universidad Cornell.

Otros miembros del equipo de trabajo son Rick Szeliski de Microsoft Research, Steve Seitz y Ian Simon, ambos de la Universidad de Washington.

Además de Roma, el equipo recreó, entre otras ciudades, a Venecia, procesando 250.000 imágenes en 65 horas y utilizando para ello un clúster de 500 ordenadores. Muchos historiadores ven a la famosa ciudad italiana como una candidata para la preservación digital antes que el agua le provoque más daños.

El nuevo código desarrollado es más de cien veces más rápido que la versión anterior. Primero establece coincidencias probables y luego se concentra en estas partes. El código utiliza además técnicas de procesamiento en paralelo, permitiéndole ser ejecutado simultáneamente en muchos ordenadores, o incluso en servidores remotos conectados a través de internet.

El nuevo y veloz código hace posible acometer proyectos más ambiciosos.

Esta técnica podría crear mapas online que ofrezcan una experiencia de realidad virtual a los observadores. El software podría construir automáticamente ciudades para videojuegos, en lugar de que sean los usuarios quienes deban ocuparse de ello. También podría usarse en proyectos arquitectónicos para la preservación digital de ciudades, o para su integración en mapas online ya existentes.

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Robots Capaces de Saltar Obstáculos de Hasta 8 Metros

A la empresa Boston Dynamics, desarrolladora de avanzados robots dinámicos como BigDog y PETMAN, le ha sido concedido un contrato por los Laboratorios Nacionales de Sandia, Estados Unidos, para desarrollar la siguiente generación del robot PUH (Precision Urban Hopper, Saltador Urbano de Precisión).


Cuando estén completamente operacionales, los robots saltadores de cuatro ruedas circularán de forma autónoma con ellas y saltarán obstáculos de hasta unos ocho metros.

"El Saltador Urbano de Precisión es parte de un proyecto mayor para reforzar las capacidades de las tropas y las fuerzas especiales para el combate urbano", explica Jon Salton, director del programa de los Laboratorios de Sandia.

El programa de desarrollo, financiado por la DARPA, una agencia para el desarrollo de tecnologías avanzadas dependiente del Departamento de Defensa estadounidense, tiene una fase de diseño de 12 meses seguida por una fase de construcción de seis meses, con las pruebas y la entrega planificadas para finales de 2010.

Como parte del proyecto en curso de la DARPA, los Laboratorios de Sandia desarrollaron robots terrestres del tamaño de una caja de zapatos, capaces de actuar autónomamente, y que se orientan usando un GPS.

La capacidad de salto demostrada por los robots permite a los pequeños vehículos terrestres superar obstáculos que tienen de 40 a 60 veces su tamaño. Se ha demostrado que, cuando se trata de vencer obstáculos con alturas inferiores a 10 metros, saltar es cinco veces más eficiente que volar, lo que permite que los robots pasen más tiempo de actividad en cada misión con la misma cantidad de combustible.

La plataforma robótica con ruedas se adapta al ambiente urbano en tiempo real manteniendo su ligereza y pequeño tamaño. Los investigadores se enfrentaron a varios retos técnicos, incluyendo el manejo apropiado de las fuerzas de choque durante el aterrizaje, el control de la altura del salto en terrenos variables que incluían hormigón, asfalto, arena y vegetación, y el control de los aterrizajes para asegurar que el robot cae en la postura correcta.

Un objetivo general de los robots es disminuir el número de bajas en su bando durante el combate. Su diseño compacto y ligero los hace portátiles, y su funcionamiento semiautónomo reduce grandemente el engorroso trabajo de un operador humano.

Además de para proporcionar asistencia militar, las capacidades de salto de los robots podrían ser utilizadas por la policía, en operaciones de búsqueda y rescate sobre terrenos difíciles, y en la exploración planetaria.

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Guiar Células Madre al Sitio Adecuado Mediante Magnetismo

Unas partículas microscópicas han sido usadas para guiar células madre a las ubicaciones exactas de lesiones cardiovasculares, en un nuevo método diseñado para incrementar la capacidad de las células de reparar tejidos dañados.


La investigación interdisciplinaria, a cargo de expertos del University College de Londres, demuestra una técnica en la que las células progenitoras endoteliales (un tipo de célula madre que ha demostrado ser importante en los procesos de curación vascular) han sido marcadas magnéticamente con una diminuta etiqueta conteniendo hierro, y luego han sido dirigidas con éxito a la ubicación exacta de lesiones arteriales, usando un imán colocado fuera del cuerpo.

Después del experimento de guiado magnético, se constató una presencia cinco veces mayor de lo normal de células madre en la ubicación de una lesión vascular en ratas. El equipo también demostró un aumento de seis veces en la captura de células en un sistema de flujo in vitro, donde unas partículas microscópicas son suspendidas en una corriente de fluido y revisadas para ver cómo actúan.

Aunque con anterioridad se habían empleado los campos magnéticos como medio de guía en terapias celulares, ésta es la primera vez que se ha guiado a células empleando un método directamente aplicable a la práctica clínica.

Panagiotis Kyrtatos y Mark Lythgoe, ambos del University College de Londres, han intervenido en el estudio.

Como el material que los científicos han empleado en este método ya ha sido aprobado por las autoridades sanitarias estadounidenses, cabe esperar, según calculan los autores del trabajo, que la nueva tecnología comience a ser probada en ensayos clínicos con personas dentro de entre 3 y 5 años.

Es plausible que los ataques al corazón y otras lesiones vasculares puedan ser tratados en el futuro usando inyecciones regulares de células madre guiadas mediante magnetismo. La tecnología podría ser adaptada para localizar células en otros órganos y proporcionar una herramienta útil para llevar a cabo diversas terapias celulares. Y no está limitada a las células madre; los investigadores creen que guiando virus o anticuerpos marcados usando este método, los tumores cancerosos podrían ser atacados con una precisión mucho mayor que la brindada por los procedimientos convencionales.

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Detección de Señales Tempranas de Cáncer Mediante Puntos Cuánticos

Usando cristales diminutos llamados puntos cuánticos, unos investigadores de la Universidad Johns Hopkins han desarrollado un test de alta sensibilidad para buscar estructuras de ADN que generalmente sirven como señales de advertencia temprana del cáncer. Esta prueba, que detecta tanto la presencia como la cantidad de ciertos cambios de ADN, podría alertar sobre las personas que están en peligro de desarrollar la enfermedad, y también indicar a los médicos hasta qué punto está surtiendo efecto un tratamiento particular contra el cáncer.

"Si conduce a la detección temprana del cáncer, esta prueba podría tener implicaciones clínicas inmensas", subraya Jeff Tza-Huei Wang, profesor de ingeniería mecánica, cuyo equipo de laboratorio desempeñó un papel crucial en el desarrollo del test. "Los médicos suelen lograr los éxitos más grandes en el combate contra el cáncer si pueden tratarlo en sus fases más tempranas".

El reciente estudio, que incluía la detección de marcadores de ADN en los esputos de pacientes de cáncer de pulmón, fue llevado a cabo para demostrar que la tecnología es fiable. Comparado con los métodos de uso clínico actual, el nuevo test parece ser más sensible y requiere menos tiempo para la obtención de los resultados. La técnica, por tanto, es prometedora, aunque todavía necesita ser evaluada en muchas situaciones cotidianas y reales. Algunas de estas pruebas de validación ya están en marcha. Si todo va como está previsto, este nuevo test podría ser de uso amplio dentro de los próximos cinco años, según calculan sus inventores.

La diana de este test es un cambio bioquímico llamado metilación del ADN, que se produce cuando un grupo metilo se enlaza a la citosina, uno de los cuatro nucleótidos o componentes básicos del ADN. Cuando la metilación tiene lugar en ubicaciones críticas de genes, puede detener la producción de proteínas que suprimen a los tumores. Cuando esto ocurre, es más fácil que las células cancerosas se formen y multipliquen. Por consiguiente, una persona cuyo ADN tiene esta anomalía podría tener un riesgo más alto de desarrollar cáncer. Además, estos cambios de metilación parecen ser un evento temprano que precede a la aparición de mutaciones genéticas, otro precursor del cáncer.

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